DE43127C - Neuerungen an elektrischen Lampen mit VOLTA'schem Lichtbogen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein neues Regulirsystem für eine Lampe mit Volta'schem Lichtbogen. Der Mechanismus dieser Lampe ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und im Nachfolgenden ausführlich beschrieben.

Fig. ι und 2 sind schematische Skizzen, durch welche das Wesen der neuen Lampe dargestellt ist.

Fig. 3 ist ein Aufrifs von der Lampe, wie dieselbe thatsächlich construirt wird.

Fig. 4 ist ein Horizontalschnitt der Lampe, welcher die Anordnung der Bremse nebst Armatur erkennen läfst.

In den Fig. 5, 6 und 7 sind Constructionsdetails dargestellt.

In der Fig. 8 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher das Solenoid in den Hauptstromkreis eingeschaltet ist.

In den Fig. 1 und 2 bedeutet A einen Stab von weichem Eisen, welcher die obere Kohle, der Lampe trägt; B B¹ sind zwei Spulen, welche den Eisenstab umgeben und in denen derselbe sich frei auf- und abbewegen kann. Die Spulen sind so gewickelt, dafs sie, vom Strom durchflossen, einen Folgepol in demjenigen Theil des Eisenstabes erzeugen, welcher sich zwischen den beiden Spulen befindet. C ist ein Solenoid, welches im Nebenschlufs zum Lichtbogen liegt. An dem weichen Eisenkern D des genannten Solenoids ist einerseits die Halterstange E für die untere Kohle, andererseits der kurze, mit einem Contact G ausgerüstete Stab F befestigt. Die Feder H trägt dieses System. J bedeutet die Bremse, K ihre Armatur. L ist eine Feder, welche die Bremse gegen den Stab A drückt und durch die Schraube M gespannt wird. JV ist eine andere Schraube, welche die Bewegung der Bremse begrenzt. O ist ein Contact, welcher oberhalb des genannten Contactes G angeordnet ist.

Die Fig. 2 zeigt im Durchschnitt die Anordnung der Bremse und ihrer Armatur in Bezug auf den Eisenstab. J ist die Bremse, welche aus einer Platte von Kupfer oder einem anderen nicht magnetischen Metall besteht und um die Achse P drehbar ist. Die Feder L drückt diese Bremse gegen den Eisenstab und verhindert dadurch ein Herabsinken des letzteren. An der Bremse ist die Armatur K befestigt, welche durch den Eisenstab angezogen wird, sobald ein elektrischer Strom durch die Spulen B B¹ geht. Die Schraube N begrenzt die Bewegungsamplitude der Bremse und verhindert dadurch die Berührung zwischen Armatur und Eisenstab.

Die Lampe enthält drei Stromkreise, und zwar:

1. den Hauptstromkreis oder denjenigen des V öl ta'sehen Lichtbogens,

2. den Zweigstromkreis des Solenoids C,

3. den Stromkreis der Spulen BB¹, durch welchen der Eisenstab A magnetisirt wird.

Der letzte Stromkreis wird von einem intermittirenden oder einem Wechselstrom durchflossen, je nachdem die Armatur polarisirt ist oder nicht, und wird nur dann geschlossen, wenn der Eisenkern D des Solenoids C, durch ein Anwachsen der Kraft des letzteren gehoben, den Contact zwischen G und O herstellt.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende: Sobald ein elektrischer Strom, bei getrennten Kohlenspitzen, die Lampe durchfliefst, wird das Solenoid C kräftig erregt und hebt seinen Kern, bis die untere Kohle mit der oberen in Berührung kommt; alsdann wird die Kraft des Solenoids erheblich verringert, der Eisenkern sinkt herab, die Kohlen werden von einander getrennt und der Lichtbogen entsteht. Alsdann werden die Kohlen verzehrt, der Lichtbogen wird gröfser und der Widerstand vermehrt, so dafs ein stärkerer Strom durch den Nebenschlufs geht. Der Eisenkern steigt im Solenoid empor, bis der Contact G mit dem Contact O in Berührung kommt und der Stromkreis der Spulen BB¹ geschlossen wird. Dann durchkreist ein intermittirender oder Wechselstrom die Spulen, magnetisirt den Stab A und erzeugt eine intermittirende Polarität in demjenigen Theile des Stabes, welcher sich zwischen den beiden Spulen und folglich der an der Bremse befestigten Armatur gegenüber befindet. Auf diese Weise wird, ein intermittirender Strom vorausgesetzt, bei jedem Stromimpuls die Armatur angezogen, und da diese Anziehung die Spannung der Feder L überwiegt, verläfst die Bremse den Stab und läfst ihn frei herabsinken; bei jeder Stromunterbrechung wird die Bremse durch die Feder von neuem gegen den Stab gedrückt und hält dadurch die Bewegung des letzteren auf.

Da diese Unterbrechungen mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit aufeinander folgen, so nimmt die Bremse eine vibrirende Bewegung an und läfst den die obere Kohle tragenden Stab sehr langsam herabsinken, bis der Lichtbogen seine normale Länge wieder erlangt hat. Alsdann hat die Abnahme der Stromstärke in dem Solenoid ein Herabsinken des Eisenkernes zur Folge, der Contact zwischen G und O wird unterbrochen, der intermittirende oder Wechselstrom durchfliefst nicht mehr die Spulen B B¹ und die Vibrationen der Bremse und die niedergehende Bewegung des Stabes hören auf.

Dieser Vorgang wiederholt sich, so oft der Lichtbogen zu grofs wird und auf diese Weise sinkt die obere Kohle gegen die untere herab in demselben Mafse, wie die Kohlen durch den Strom aufgezehrt werden.

Die Fig. 3 bis 7 beziehen sich auf die wirklich ausgeführte Lampenconstruction.

In Fig. 3 stellt A den Eisenstab dar, welcher die obere Kohle trägt und sich in der Röhre TT aus Kupfer oder einem anderen nicht magnetischen Metall auf- und niederbewegen kann. Die den Eisenstab umgebenden Spulen B B^x dienen zur Magnetisirung desselben. Zu beiden Seiten der centralen Röhre T befinden sich die Röhren 11 und u^l, welche mit je zwei Spulen C¹ C- bezw. C³ C⁴ ausgerüstet sind. Alle drei Röhren sind an einem Ende mit der Scheibe S' verschraubt. Diese Scheibe wird vorzugsweise aus Holz, Schiefer oder anderem isolirenden Material hergestellt. An den Röhren u und u¹ sind zwischen den Spulen die Muffen R und R^] befestigt (s. Fig. 4). Jede Muffe ist mit einem Ohr oder einem Ansatz s bezw. s¹ versehen. Das. Ohr s hat eine Durchbohrung, durch welche die. Schraube M hindurchgeht, welche mitsammt der Schraubenmutter r zum Spannen der Feder L dient. Am Ende des anderen Ohres s^l ist die Bremse mit Hülfe des Stiftes P angebracht, um welchen sich die Bremse als um ihre Achse frei dreht. ■

Die Armatur K ist an der Bremse durch die beiden Schrauben JV und N¹ befestigt, eine Berührung zwischen dieser Armatur und dem Eisenstabe ist durch die Röhre T unmöglich gemacht, welche an der Seite der Bremse weggeschnitten ist, um ein Anlegen der Bremse gegen den Eisenstab zu ermöglichen (s. Fig. 6). Sobald die Armatur von dem Eisenstab angezogen wird, legt sie sich gegen die Röhre, und da der Abstand zwischen Armatur und Röhre regulirt werden kann durch die beiden, die Armatur mit der Bremse verbindenden Schrauben N und N\ so kann offenbar mit Hülfe der letzteren die Amplitude der Vibrationen in derselben Weise justirt werden, wie mit der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schraube N.

In den Röhren u und w¹ (s. Fig. 5) bewegen sich frei die eisernen Cylinder D und Z)¹, an deren unteren Enden die Stangen E und E¹ angeschraubt sind, welche die negative Kohle tragen. Die oberen Enden der Cylinder tragen die durch die Scheibe S verbundenen Stangen F und F¹ (s. Fig. 7). Das Ganze stellt ein in verticaler Richtung bewegliches Parallelogramm dar. In einiger Entfernung von dieser Scheibe ist an der Röhre T die Muffe Z befestigt, welche mit den beiden Ansätzen Y und Y¹ versehen ist. Die letzteren tragen die Federn H und H¹, welche das Gewicht des beweglichen Parallelogramms aufnehmen. Zwei andere Federn V und V¹ halten der Wirkung der Federn H und H^] und der Spulen C¹ C²C³ C*, welche die Eisencylinder und damit das ganze. Parallelogramm in die Höhe zu ziehen streben, das Gleichgewicht. Die unteren Enden der Federn sind an der Platte U befestigt, welche in der Mitte eine Durchbohrung hat, durch welche die Röhre T geht. Derjenige Theil dieser Röhre, welcher sich zwischen der Scheibe 5' und der Spule B¹ befindet, ist mit Schraubengewinde versehen und trägt eine Schraubenmutter r, mit Hülfe deren die Spannung der Federn V V¹ regulirt werden kann.

Zwei an den Ansätzen Y Y^x der Muffe Z angebrachte Stäbchen XX¹ tauchen in die beiden, an die Scheibe S angeschraubten Röhren W und W¹ und kommen in Contact mit dem in diesen Röhren enthaltenen Quecksilber, sobald das Parallelogramm beim Anwachsen der Stromstärke in den Solenoiden in die Höhe geht.

Die im Nebenschlufs zum Lichtbogen eingeschalteten Spulen C¹ C² C^a C⁴ werden anfangs vom ganzen Strom durchflossen und infolge dessen kräftig erregt, sie bewirken daher ein Emporsteigen des Parallelogramms, bis die Kohlen sich berühren, alsdann sinkt die untere Kohle herab und der Lichtbogen ist gebildet.. Sobald der Widerstand des Lichtbogens infolge des Abbrennens der Kohlen zunimmt, geht das Parallelogramm in die Höhe, der Contact zwischen den Stäbchen HH¹ und dem in den Röhren W W¹ enthaltenen Quecksilber wird hergestellt, der intermittirende oder Wechselstrom geht durch die Spulen B B¹, die Bremse geräth in Vibration und der Kohlenhalter sinkt herab, bis infolge der Abnahme der Länge des Lichtbogens, welche sich rückwirkend auf die Solenoide äufsert, der Contact unterbrochen wird.

An Stelle der im Nebenschlufs zum Lichtbogen liegenden Solenoide können solche von dickem Draht in den Hauptstrom eingeschaltet werden, wie durch Fig. 8 dargestellt und im Folgenden beschrieben ist, oder es können zwei Spulen in den Hauptstrom und zwei in Nebenschlufs eingeschaltet werden, oder es können alle Spulen mit getrennten Lagen von dickem und von dünnem Draht versehen werden , um sich der Differentialwirkung zu bedienen. Auch können die Spulen, welche die Entfernung der Kohlen bewirken, von denjenigen getrennt werden, welche den Stromkreis der den Eisenstab A umgebenden Spulen schliefsen. In diesem Falle können die genannten Spulen, ebenso wie die Contacte etc., von der Lampe getrennt werden und einen besonderen Apparat bilden.

Eine Anordnung, bei welcher das Solenoid C in den Hauptstromkreis eingeschaltet ist, zeigt die Fig. 8. Bei ■ derselben ist der Draht des Hauptstromkreises auf dem Solenoid C aufgewickelt, und zwar in einem solchen Sinne, dafs die Einwirkung des Stromes ein Niedersteigen der Stange D herbeiführt, bis die Spannung der Feder H, auf welcher die Stange D aufgehängt ist, diejenige Stärke erreicht hat, dafs dieselbe der Wirkung des Hauptstromes das Gleichgewicht hält.

Bei dieser Stellung wird, wenn die Kohlen-■ stäbe infolge ihrer Abnutzung sich von einander entfernen, die Intensität des Stromes abnehmen , derselbe daher eine geringere Kraftäufsererung auf die Stange D ausüben und die Feder H wird dann die Stange D so weit anheben können, bis die Stücke G und O in Contact kommen. Alsdann wird der Strom der Spulen B und B¹ die Bremse J in Wirkung setzen, welche das Niedersinken des Eisenstabes A bezw. der Kohle herbeiführt. Hat dann der Hauptstro.m wieder seine volle Intensität gewonnen, dann bewirkt das Solenoid C wieder das Niedersinken der Stange D.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Zur Hervorbringung einer langsam niedergehenden Bewegung der oberen Kohle einer elektrischen Bogenlampe die Anwendung eines diese Kohle tragenden Eisenstabes A, welcher durch zwei denselben umgebende, von einem intermittirenden Strom oder einem Wechselstrom durchflossene Spulen B B¹ abwechselnd magnetisirt und entmagnetisirt bezw. umpolarisirt wird und hierdurch eine gewöhnliche bezw. eine polarisirte Armatur K in vibrirende Bewegung setzt, welche' mit einer durch eine Feder L gegen den Eisenstab gedrückten Bremse J so verbunden ist, dafs ein rasch auf einander folgendes Freilassen und Festbremsen des Eisenstabes stattfindet, sobald durch Heben des Kernes D unter Einwirkung eines im Nebenschlufs liegenden Solenoids C (Fig. i) oder durch das Heben dieses Kernes durch die Feder H, entgegen der Wirkung des in dem Hauptstromkreise liegenden Solenoids C (Fig. 8), der Stromkreis der beiden Spulen B B¹ geschlossen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.